-
Überstromträge Schmelzsicherung Es sind bereits üb.erstromträ,ge Svcherimgen
bekannt, bei denen der Schmelzleiber, der beispielsweise aus Silber oder Kupfer
besteht, mit einem Lotauftrag versehen ist. Der Lütauftrag bewirkt .eine Legierungsbildung
mit dem Schmelzleibermetall, so daß die Durchschmelzbemperatur des Schmelzleiters
infolge der durch die Legilerungsbildun;g erniedrigten Schmelztemperatur verringert
ist. Ahnlich .e Sicherungen wurden auch dadurch hergestellt, daß der Schmelzleiter
durchschnitten und die Schnittstelle wieder zusammengelötet wurde. Auch diese Art
von Sicherungen bleibt im Betrieb infolge der Erniedrigung der Schmelztemperatur
kalt und wirkt träge.
-
Bei einer anderen Art von Sicherungen wufde die Trägheit dadurch erzielt,
daß arn Schmelzleiber besondere Maßnahmen vorgesehen sind mit denen an einer örtlich
begrenzten Stelle eine :erhöhte Erwärmung bewirkt wird, wobei der Querschnitt des
Schmelzleiters gegenüber dem einer normalen Sicherung derselben Nennstromstärke
@erhöht wurde.
-
Es ist auch bekannt, Schmelzleiter aus Zinn und Blei anzuwenden. Derartige
Sicherungen bleiben infolge der niedrigen Schmülztemperatur dieser Metalle kalt
und wirken träge, da sie infolge ihrer schlechten elektrischen Leitfähigkeit eine
große Menge Metall enthalten müssen. Diese große, bei .der Abschmelzung zur Verdampfung
gelangende Metallmenge beeinflußt aber die sichere Abschaltung nachteilig.
-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine üb.erstromträge, im
Betrieb kalt bleibende Schmelzsicherung, bei der eine Zündmasse zur Anwendung gelangt.
Man hat bereits, um den Abschaltlichtbogen zu unterdrücken, in die Entladungsbahn
bzw. in den Weg des
sich bei der Abschaltung bildenden Lichtbogens
Halogensauerstoffverbindungeneingeführt und hat außerdem auf dem Schmelzleiter,
um einer vorzeitigen ungewollten Zersetzung dieser Verbindungen zu begegnen, noch
zusätzlich einen Zündsatz angeordnet. Es ist auch bereits bekannt, den Schmelzleiter
von Schmelzsicherungen auf seiner Canzen Länge in einen Stoff einzubetten, der sich
ohne Sauerstoffzufuhr unter Wärmeentwick Jung zersetzt und die Vernichtung des Schmelzdrahtes
bei der Abschaltung beschleunigen soll. Diese Maßnahme bei den bekannten Sicherungsausführungen
diente also in keiner Weise der Schaffung einer überstromträgien Sicherung.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun eine überstromträge Sicherung
dadurch geschaffen, daß der oder die Schmelzleiter, die gegenüber denen :einer flinken
Sicherung derselben Grenzstromstärke überbemessen sind, vorzugsweise in ihrer Mitte
mit einer Zündmasse versehen sind.
-
Die Überbemessung des Schmelzleiters bewirkt eine höhere Belastbarkeit,
d. h. sie ergibt längere Abschaltzeiten der Sicherung bei allen Überlastungsstromstärken.
Dies würde aber auch eine Erhöhung des Grenzstrom,-,s der Sicherung bedeuten. Die
Grenzstromlag° der Sicherung darf jedoch mit Rücksicht auf die höchstzulässige Erwärmung
der abzusichernden Leitungen und Geräte nicht willkürlich erhöht werden. Eine zulässige
Grenze ist z. B. für den Geltungsbereich der VDE-Bestimmungen durch entsprechende
Prüfvorschriften festgelegt. Die Anbringung -eines Zündauftrages auf den Schmelzleiter
bewirkt nun, da sich dieser bereits vor dem Erreichen der Schmelztemperatur des
Schmelzleiters entzündet und so die Zerstörung des Schmelzleiters einleitet bzw.
vollzieht, daß die Sicherung die Grenzstromlage der Sicherung beibehält, die sie
ohne Schmelzleitervers.tärkung und ohne Zündauftrag aufweisen würde. Im Zusammenwirken
voan Querschnittsverstärkung und Zündauftrag ergibt sich also eine den Vorschriften
bezüglich Leitungsschutz in vollem Umfang entsprechende, im Überstromgebiet verzögert
abschaltende Schmelzsicherung.
-
Die Zündmasse besteht beispielsweise aus Magnesiumpulver, einem Sauerstoff
enthaltenden Mittel und einem Bindemittel. Vorteilhaft wird als Bindemittel für
die Zündmasse Isollodium, Celluloid o. dgl. benutzt, welches die Entzündung bei
einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur veranlaßt, während das damit zur Entzündung
gebrachte Magnesiumpulver den Schmelzleiter zum Schmelzen bringt und auf diese Weise
die Zerstörung des Schmelzleiters und die Abschaltung des damit geschützten Stromkreises
vollzieht. Für Sicherungen niedriger- Nennstromstärke, bei denen verhältnismäßig
dünne Schmelzleiter angewendet werden, ist .als Zündmasse ein Auftrag von Cellulo;id
ausreichend, während für Sichertnrgen verhältnismäßig hoher Nennstromstärke zweckmäßig
die Kombination von Isollodium oder Celluloid, Magnesium und einem Sauerstoffträger
als Energi@equielle für die Veranlassung der Durehschrnelzun.g des oder der Schmelzleiter
angewendet wird.
-
Um verschiedene Trägh@eitsgrade zu .erzielen, werden Zündmassen mit
entsprechend unterschiedlichen Zündtemperaturen gewählt bzw. es werden unterschiedliche
Cberbemessungen des Schmelzleiters angewendet.
-
Um eine sehr träge Sicherung zu schaffen. wird der Schmelzleiter gemäß
einem weiteren Merkmal der Erfinduns an der Stelle, an der die Zündmasse aufgebracht
wird, so ausgebildet, daß eine erhöhte Wärmeentwicklung stattfindet. Es geschieht
dies beispielsweise dadurch, daß der oder die Schmelzleiter an dieser Stelle geschwächt,
schleifenförmig oder mit verringerter Oberfläche ausgebildet werden. Durch die so
erzielte erhöhte W@irm;-entwicklung bzw. Wärmekonzentration an der Stelle des Zün:d-satzauftrages
wird erreicht, daß der Schmelzleiter ferner im Querschnitt erhöht werden kann und
die Sicherung sich im Betrieb infolge der dadurch berabgesetztün elektrischen Verluste
nur sehr wenig crw:irtnt und demgemäß kalt bleibt.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Zündung der Zündmasse
von einem Zündschmelzleiter veranlaßt, der parallel zu einem oder mehreren Hauptsclrmelzleitern
geschaltet ist bind nur einen Teil des gesamten durch die Sicherung fließenden Stromes
führt. Die Hauptschmelzleiter sind ebenfalls überbiemessien, während der Zündschmelzleiter
mit einer trägen Maßnahme, w ic Faltung o. dgl., versehen ist, die mit der Zündmasse
in Verbindung steht. Eine solche Anordnung ermöglicht es ebenfalls, die Sich:-rtrng
g sehr träge zu machen und die elektrischen Verluste herabzusetzen, so daß die Sicherung
sich im Dauerbetrieb nur sehr w=enig erwärmt, ohne daß es erforderlich ist, alle
Einzelleiter mit einer besonderen trügen Maßnahme zu versehen.
-
Der Hilfsschmelzleiter kann natürlich auch in der bekannten Weise
mit einem Lotauftrag versehen werden, wobei die Lotstelle zweckmäßig mit der Zündmasse
in Verbindung steht, so daß sie durch den bei der Durchschmelzung des Hilfsleiters
entstehenden Funken oder Lichtbogen bzw. die Erwärmung zur Zündung gebracht wird.
-
Um die Menge der erforderlichen Zündmasse für Sicherungen höherer
Stromstärken mit mehreren parallel geschalteten Schmelzleitern
zu
verringern, wird gemäß @ein.em weiteren Merkmal der Erfindung nur ein Teil der :-Schmelzleiber
mit der Zündmassie, d. h. der trägen Maßnahme, versehen. Dier oder die mit einer
trägen Maßnahme versehenen Schmelzleiter werden dann vorteilhaft sehr träge ,ausgebildet.
Sie können im selben Schmelzraum wie die übrigen Schmelzleiter angeordnet sein,
so daß deren Belastbarkeit durch -die Wärmezufuhr von der abbrennenden Zündmasse
herabgesetzt wird. Sie können aber auch in einem besonderen Schmelzraum desselben
Sicherungskörpers oder in einem besonderen Sicherungskörper aTigeordnet sein.
-
Die Erfindung ist in den Fig, i bis 8 heispi-elsweise dargestellt.
-
Fig. i zeigt einen Schnitt durch eine Sicherung mit einem einzigen
Schmelzleiter.
-
Fig. a zeigt einen Querschnitt durch eine Sicherung mit mehreren Schtrnelzl@eitern
für eine verhältnismäßig höhe Nennstromstärke.
-
Fig. 3 zeigt einen bandförmigen Schmelzleiter, der zur Erzielung einer
erhöhten Erwärmung an der Zündsatzauftragsstelle mit einer Qu:erschnittsschwächung
versehen ist, während ,Fig.4 einen Schmelzleiter zeigt, bei dem die erhöhte Erwärmung
an .der Stelle, an der der Zündsatz aufgebracht wird, durch Schleifenbildung erfolgt.
-
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Sicherung einer anderen,
Ausführungsform, und Fig. 6;-- 7, 8 zeigen Querschnitte -weiterer Ausführung formen:
Gemäß Fig. i besteht die Sicherung in der üblichen Weise aus dem Patronenkörpier
i mit den Kontaktkappen z, 3 und dem Schmelzeinsatz q., der gemäß der Erfindung
vorbe1lhaft an seiner -mittlerem Stelle mit feinem! Zündauftrag 5 versehen ist.
Der Schmelzeinsatz ist hierbei gegenüber dem einer normalen Sicherung derselben,
iNTenmstromstäxke im Querschnitt verstärkt, so daß er bei der Belastung mit der
Grenzstromstärke 'nicht die Schmelztemperatur des Schmelzleitermetalls annimmt und
die VDE-mäßig geforderte Abschaltung vollzieht. Damit die Sicherung aber bei der
Dauerbelastung mit der Grenzstromstärke innerhalb der VDE-mäßig geforderten Zeit
abschmilzt, wird gemäß der Erfindung der Zündauftrag so ausgebildet, daß -dieser
sich bei der so Herreichten Temperatur von selbst entzündet und auf diese Weise
die Zerstörung des Schmelzleiters einleitet. Je nach der Menge des angewendeten
Zündsatzes wird der Schmelzleiter von dem verbrennenden Zündsatz vollständig zerstört,
oder :es wird dessen B!elas;tbaxkeit herabg esetzt. Der Schmelzleiter wird zweckmäßig
von einem Löschmittel umgeben. Bei der Ausführungsform nach Fig. a besteht - die
Sicherung aus dem Sicherungskörper i, den beiden Kontaktkappen ä, 3 und einer Anzahl
von Schmelzleitern q., die hierbei in der Mitte zur Aufnahme der Zündmasse 5 zusammengeführt
sind, während - die Enden strahlenförmig zu den Kontaktkappen 2, 3 ."führen. Mit
dieser Anordnung der Schmelzleiter wird gleichzeitig erreicht, daß in der 'litte,
an der die Zündmasse 5 angeordnet ist, @ eine Wärmekonzentration stattfindet, mit
der die Zündung der Zündmasse eine Begünstigung erfährt, d. h. die Zündmasse kann
eine verhältnismäßig hohe Zündtemperatur aufweisen, die aber zweckmäßig immer noch
unterhalb der Schmelztempieratur des Schmelzleiterwerkstoffes liegen soll bzw. @es
wird bei tiefliegender Zündtemperatur der Zündmasse .eine entsprechend starke Trägheit
erzielt. Es kann jedoch auch jeder Leiter für sich mit einer trägen Maßnahme und
einer Zündmasse versehen werden. Die Schmelzleiter sind ähnlich wie bei der Ausführungsform
nach Fig. i in einem Löschmittel, wie Quarzsand, Marmorsand, einer den Lichtbogen
untterdrüc:enden Masse, z. B. ein in Gegenwart des elektrischen Lichtbogpens. Bein
Gas abgebendes Kunstharz, angeordnet, wobei auch Mischungen dieser .Löschmittel
angewendet werden ;können.
-
Um eine Wärmekonzentration an einer bestimmten Stelle zu erzielen.,
kann der Schmelzleiter-6, wie Fig.3 zeigt, mit einer Querschnittsverri:ngerung,
die durch Einschritte 7 gebildet sein kann, versehen werden, auf welcher die Zündmasse
5 angeordnet wird.
-
Gemäß Fig. ¢ wird eine erhöhte Wärmekonzentration dadurch erreicht,
daß der Schmelzleiter 8 an der Stelle, an. der der Zündsatz 5 angebracht wird, schleifenförmig
ausgebildet wird.
-
Bei der in Fg.5 dargestellten Sicherung wird gemäß einem -weiteren
Merkmal der Erfindung ein; Zündschmelzleiter 9 angewendet, der zur Zündung der Zündmasse
5 dient. Der Hauptschmelzl.eiter q. isst hierbei ebenfalls überbemessen, während
der Zündschmelzleiter so bemessen ist, daß :er nur einen verhältnismäßig ,geringen
Anteil der gesamten durch die Sicherung fließenden Stromstärke führt. Der Zündschmelzleiter
ist ferner so beschaffen, daß er bei dieser Stromstärke, wenn die Sicherung mit
einem überstrom belastet ist, träge abschaltet. Die Trägheit wird beispielsweise
dadurch hervorgerufen, daß der Zündschmelzleiter 9 verhältnismäßig kurz ausgeführt
wird und die darin entwickelte Wärme bis zu deinem gewissen Grade vorn den Zuleitungsteilen
i o abgeleitet wird. Der Hilfsschmelzleiter kann dabei auch aus :einem Widerstandswerkstoff
bestehen.
Er kann aber auch ähnlich, wie in Fig. q. beschrieben, ausgeführt sein, so daß die
Trägheit durch Wärmestauung an einem mittleren, mehrfach gebogenen oder gefalteten
Teil entsteht.
-
Ein anderer Wegeine Trägheit zu @erzielen. besteht beispielsweise
darin, den Hilfsleiter mit einem Lotauftrag zu versehen oder ihn in der Mitte mit
einem Wärmespeichermittel zu versehen, beispielsweise in Gestalt einer Verdickung
des Hilfsschmelzleiters oder irgendeines Metallansatzes. Dieser Metallansatz verzögert
infolge der Wärmeaufnahme den Temperaturanstieg und somit die Durchschmelzung, so
daß die Durchschmelzung, wenn die Sicherung mit einem Überstrom belastet ist, verzögert
wird.
-
Um die Menge des Zündsatzes für Sicherungen höherer Nennstromstärke
herabzusetzen, wird gemäß Fig.6 bis 8 nur ein Teil der Hauptschmelzleiter mit einer
Zündmasse versehen.
-
Gemäß Fig.6 werden von den sieben in einem Schmelzkanal angeordneten
Schmelzleitern q. nur drei davon mit einer Zündmasse versehen. Vorteilhaft geschieht
dies noch in Verbindung mit einer weiteren trägen Maßnahme, wie Faltung, Loit o.
dgl. Die Durchschmelzung, die bei Überlastungen an den mit der Zündmasse versehenen
Schmnelzleiltern beginnt, setzt bei dieser Ausführung, infolge der Erwärmung der
übrigen, nach dem Durchschmelzen der ersten drei, die ganze Belastung übernehmenden
Schmelzheiter durch die Zündmasse, die Belastbarkeit dieser herab, so daß deren
Durchschmelzuing eine Begünstigung erfährt.
-
Bei der Ausführung nach Fig.7 und 8 sind zwei Schmelzkanäle 11, 12
vorgesehen, von denen der eine, i i, die einfachen Schmelzleiter und der andere,
12, die mit der Zündmasse versehenen Schmelzleiter enthält. Es ist natürlich :auch
möglich, ähnlich wie bei der Anordnung nach Fig. 7 und 8, eine normale flinke Sicherung
mit einer vorteilhaft sehr trägen Sicherung parallel zu schalten, wobei die Gesamtanordnung
ebenfalls träge ist.
-
Die Erfindung allgemein ist sowohl für offene als auch für geschlossene
Sicherungen anwendbar.